Tag Archives: xét nghiệm Covid-19

Kết quả xét nghiệm dương tính (Covid-19) có nghĩa gì với một người?

Đa số công chúng khi nghe đến một kết quả xét nghiệm dương tính là đồng nghĩa với ‘dính covid’. Nhưng trong thực tế thì không hẳn như vậy, và đây là vấn đề mà đa số công chúng không/chưa biết. Cái note này chia sẻ cách tính xác suất mà bạn ‘dính virus’ nếu kết quả xét nghiệm là dương tính.

Hai phương pháp xét nghiệm

Cách để phát hiện người có thể nhiễm virus Vũ Hán là xét nghiệm mà có lẽ đa số các bạn đã thấy. Hiện nay, có hai phương pháp xét nghiệm phổ biến được sử dụng để phát hiện những người có thể bị nhiễm virus Vũ Hán: RT-PCR và xét nghiệm kháng nguyên (antigen test).

Với xét nghiệm RT-PCR, nhân viên y tế lấy mẫu trong mũi hay cổ họng (hoặc đàm), sau đó mẫu được chuyển về labo xét nghiệm, nơi mà chuyên gia sẽ chiết xuất chất liệu di truyền (RNA) của con virus từ mẫu. Sau đó, họ khuếch đại bằng PCR để xác định virus có hiện diện trong mẫu. Phương pháp này được xem là chuẩn vàng để chẩn đoán nhiễm virus. Nhưng phương pháp này cần thời gian khá lâu, thường khoảng 6 giờ cộng với thời gian lấy mẫu, xử lí mẫu và vận chuyển mẫu về labo xét nghiệm.

Giản đồ mô tả qui trình lấy mẫu và xét nghiệm PCR. Nguồn: mdpi collection

Phương pháp xét nghiệm kháng nguyên ra đời là để khắc phục phương pháp RT-PCR. Phương pháp này được một số công ti quảng bá khá mạnh. Nguyên lí đằng sau phương pháp này là phát hiện những kháng nguyên, như là một loại marker của protein ở bề ngoài con virus. Cái lợi của xét nghiệm kháng nguyên là cho ra kết quả rất nhanh, chỉ chừng 15-30 phút, và có thể thực hiện ở nhà, công sở, hay những điểm dịch vụ (như nhà thuốc, phòng mạch). Tuy nhiên, phương pháp xét nghiệm kháng nguyên không được xem là chuẩn để chẩn đoán nhiễm virus.

Ngoài ra, CT ngực cũng có thể sử dụng để chẩn đoán nhiễm virus, nhưng phương pháp này tốn tiền nhiều và có tỉ lệ dương tính giả khá cao (35%) nên ít ai sử dụng.

Nhưng có lẽ các bạn không có lựa chọn xét nghiệm nào. Đối với tình hình dịch bệnh như hiện nay, các giới chức chức y tế có thể sử dụng RT-PCR, nhưng ở các công sở và điểm dịch vụ thì xét nghiệm kháng nguyên được ưa chuộng.

Câu hỏi cá nhân

Câu hỏi mà có lẽ các bạn quan tâm là: nếu tôi có kết quả xét nghiệm dương tính, xác suất mà tôi bị nhiễm virus là bao nhiêu?

Đa số các bạn đều nghĩ rằng hễ kết quả xét nghiệm dương tính (RT-PCR hay xét nghiệm kháng nguyên) thì các bạn bị nhiễm. Còn kết quả âm tính là không bị nhiễm. Ngay cả các nhà chức trách cũng nghĩ như vậy, nên vài nơi căn cứ vào kết quả xét nghiệm để quyết định bạn được vào cơ quan hay không!

Nhưng cách diễn giải dương tính = nhiễm và âm tính = không nhiễm là sai. Trong thực tế, việc chẩn đoán bạn bị nhiễm hay không không đơn giản như chỉ dựa vào kết quả xét nghiệm. Tại sao? Tại vì phương pháp xét nghiệm không chính xác tuyệt đối.

Hai sai sót của xét nghiệm

Mỗi phương pháp xét nghiệm có 2 sai sót: dương tính giả và âm tính giả. Dương tính giả có nghĩa là người ta không bị nhiễm nhưng kết quả xét nghiệm là dương tính. Âm tính giả có nghĩa là người ta bị nhiễm nhưng kết quả xét nghiệm là âm tính.

Độ chính xác của một xét nghiệm được đánh gía qua 2 chỉ số: độ nhạy và độ đặc hiệu. Độ nhạy là xác suất một người thật sự bị nhiễm và có kết quả dương tính. Độ đặc hiệu là xác suất một người thật sự không bị nhiễm và có kết quả âm tính.

Vậy thì câu hỏi là mức độ sai sót của 2 phương pháp xét nghiệm virus hiện nay ra sao? Đã có nghiên cứu công bố trong y văn, và tôi tóm tắt trong bảng dưới đây cho dễ hiểu:

  • Đối với RT-PCR, dù là tiêu chuẩn vàng, nhưng tỉ lệ dương tính giả là khoảng 5% và âm tính giả là 13%.
  • Nhưng các phương pháp xét nghiệm kháng nguyên thì tỉ lệ dương tính giả rất thấp (từ 0 đến 3%), nhưng tỉ lệ âm tính giả thì khá cao, dao động từ 45% đến 55%.

Một nghiên cứu khác cho biết đối với người có triệu chứng, độ nhạy và độ đặc hiệu thường cao hơn đối với người không có triệu chứng.

Ngoài ra, các yếu tố khác như cách lấy mẫu trong cổ họng hay mũi, thời gian vận chuyển, phương tiện bảo quản, dung lượng, và nhứt là thời gian từ lúc nhiễm đến khi lấy mẫu đều có ảnh hưởng đến lượng RNA và do đó kết quả xét nghiệm. Chẳng hạn như lấy mẫu ở mũi có độ đặc hiệu cao nhứt cho Covid-19 so với mẫu ở cổ họng. Đó là chưa nói đến vấn đề chuẩn hoá giữa các labo xét nghiệm. Do đó, một mẫu có thể dương tính khi xét nghiệm labo này mà có thể âm tính ở labo khác.

Độ nhạy và đặc hiệu của vài phương pháp xét nghiêm phổ biến hiện nay.

Tại sao PCR là chuẩn vàng mà có dương tính giả? Cơ chế của xét nghiệm PCR là phát hiện chất liệu RNA của con virus. Nhưng vì PCR rất nhạy, nên ngay cả khi con virus đã bị ‘chết’ (không còn khả năng gây bệnh) vài tuần thì PCR vẫn phát hiện và do đó gây ra tình trạng ‘dương tính giả’. Điều này giải thích tại sao ngay cả sau khi bệnh nhân đã bình phục, nhưng kết quả xét nghiệm PCR vẫn dương tính. Theo một nghiên cứu, khoảng 16% bệnh nhân đã bình phục vẫn có kết quả xét nghiệm dương tính.

Diễn giải kết quả xét nghiệm

Quay lại câu hỏi: nếu tôi có kết quả xét nghiệm dương tính, xác suất mà tôi bị nhiễm là bao nhiêu?

Câu trả lời có liên quan đến một linh mục người Anh tên là Thomas Bayes. Linh mục Bayes lí giải rằng câu trả lời trên phụ thuộc vào 3 yếu tố:

  • tỉ lệ người bị nhiễm trong cộng đồng (tạm kí hiệu P);
  • xác suất dương tính giả (kí hiệu FP); và
  • độ nhạy (hay xác suất dương tính thật, kí hiệu Se).

Linh mục Bayes chứng minh rằng xác suất bạn bị nhiễm nếu có kết quả dương tính (Pr) là:

Pr = (P * Se) / [(P * Se) + (1 – P) * FP]

Tham số quan trọng trong phương trình trên là P, tức tỉ lệ người bị nhiễm trong cộng đồng. Đó là một ‘ẩn số’, dù không ai biết chắc được. Chúng ta chỉ có thể … đoán mò. Á quên, đoán trí thức (intelligent guess). Tỉ lệ này tuỳ thuộc vào độ tuổi (người cao tuổi có nguy cơ nhiễm cao hơn người trẻ) và người có bệnh nền. Nhân viên y tế có thể có nguy cơ cao hơn người ngoài cộng đồng. Nhìn chung, tỉ lệ này có thể dao động trong khoảng 0.01% đến 5% trong cộng đồng.

Những nơi như TPHCM hay Hà Nội (thành phố lớn) có nguy cơ cao, nên có thể lấy tỉ lệ 5% làm điểm tham khảo. Còn những tỉnh lẻ hay vùng quê, có thể lấy tỉ lệ 0.5% làm điểm khởi đầu cho việc tính toán. Bảng dưới đây trình bày xác suất bạn bị nhiễm nếu có kết quả xét nghiệm dương tính cho nhiều tỉ lệ trong cộng đồng:

Xác suất bị nhiễm nếu có kết quả xét nghiệm dương tính, và xác suất không bị nhiễm nếu có kết quả âm tính.

Kết quả tính toán trên cho thấy nếu trong một cộng đồng có tỉ lệ nhiễm 0.1-5%, (a) nếu bạn có kết quả xét nghiệm âm tính thì xác suất cao (99%) là bạn không bị nhiễm; nhưng nếu kết quả dương tính với các xét nghiệm kháng nguyên thì xác suất bạn bị nhiễm là trên 30%.

Câu hỏi là xác suất cao cỡ nào thì cần can thiệp (xét nghiệm thêm hay cách li)? Rất khó có câu trả lời cho câu hỏi này. Ở vài nơi (như Úc) họ lấy ngưỡng 80% hay cao hơn để quyết định cách li và truy vết. Nhưng đối với người có triệu chứng (ho, sốt) thì xác suất thấp hơn (như 5% chẳng hạn) cũng có thể xem là ‘cao’ và cần xét nghiệm tiếp để xác định.

______

PS 1: Có ngưởi hỏi tại sao đã hết bệnh mà kết quả PCR vẫn dương tính? Trả lời câu hỏi này cần phải biết qua cơ chế của PCR. Cơ chế của xét nghiệm PCR là phát hiện chất liệu RNA của con virus. Nhưng vì PCR rất nhạy, nên ngay cả khi con virus đã bị ‘chết’ (không còn khả năng gây bệnh) vài tuần thì PCR vẫn phát hiện và do đó gây ra tình trạng ‘dương tính giả’. Điều này giải thích tại sao ngay cả sau khi bệnh nhân đã bình phục, nhưng kết quả xét nghiệm PCR vẫn dương tính. Khoảng 16% bệnh nhân đã bình phục vẫn có kết quả xét nghiệm dương tính.

PS2 : Một cách khác nữa để tính toán xác suất nhiễm nếu có kết quả dương tính là dùng Biểu đồ Fagan (xem hình). Biểu đồ này có 3 cột: cột đầu là tỉ lệ nhiễm trong cộng đồng, cột giữa là tỉ số khả dĩ (xem bảng số liệu), và cột sau cùng là xác suất nhiễm.

Ví dụ: một người đến từ nơi có tỉ lệ Covid-19 trong cộng đồng là 1% (tương đối cao) và có kết quả PCR dương tính. PCR có tỉ số khả dĩ là 17 (xem bảng trên). Để ước tính xác suất nhiễm của cá nhân này, bạn làm như sau: (1) đánh dấu 1% trên cột thứ nhứt; (2) đánh dấu tỉ số khả dĩ 17 trên cột thứ hai; (3) vẽ đường thẳng từ điểm 1% trên cột thứ nhứt ngang qua điểm 17 trên cột 2 đến cột thứ 3. Đáp số chính là đường giao chéo tại cột thứ 3, và trong trường hợp này là chừng 15%.

Không nên làm xét nghiệm Covid-19 trên 10 triệu người

Giới chức y tế Sài Gòn đang triển khai chương trình xét nghiệm Covid-19 trên 10 triệu cư dân thành phố. Cái note này sẽ trình bày 4 lí do tại sao không nên thực hiện một chương trình qui mô như vậy vì kém hiệu quả y tế, kém chính xác, và tốn quá nhiều tiền. Nên dành tiền để mua vaccine hơn là để xét nghiệm.

Hôm qua, tôi có đặt vấn đề về chương trình xét nghiệm Covid-19 trên 5 triệu người [1]. Một nhà báo cho biết rằng TPHCM dự định xét nghiệm 10 triệu người, chớ không phải 5 triệu như tôi đọc trên TN. Chương trình xét nghiệm chia thành 2 đợt, mỗi đợt 5 triệu người. Có lẽ đây là chương trình xét nghiệm qui mô lớn nhứt trên thế giới (?)

Rất khó biết chương trình xét nghiệm này có mục tiêu là gì. Tôi nghĩ chắc các bạn chủ trì chương trình biết, nhưng họ chưa chia sẻ với công chúng. Theo tôi, mục tiêu của bất cứ chương trình tầm soát (xét nghiệm đại trà có thể xem là tầm soát) là cứu người. Qui trình hết sức đơn giản: làm xét nghiệm tầm soát; phát hiện ca dương tính; làm xét nghiệm xác định; can thiệp (cách li hay điều trị); cứu người. Có thể xem mục tiêu tối hậu là giảm số ca tử vong trong cộng đồng.

Tôi có lí do để khuyên rằng không nên làm xét nghiệm như thế trong bối cảnh hiện nay, và nên nghĩ đến một chiến lược khác.

Lí do thứ nhứt: số ca dương tính rất thấp

Thấp là bao nhiêu? Hôm nọ, tôi có trình bày con số từ Úc cho thấy xét nghiệm xét nghiệm trên 7.4 triệu người, kết quả cho thấy có 0.4% (tức 4 trên 1000) có kết quả dương tính [2]. Nhưng con số sau cùng xét nghiệm trên 21.5 triệu người, có 0.1% (1 trên 1000 người) có kết quả dương tính [3]. Nếu dùng con số này (0.1%) làm điểm tham khảo, chúng ta dự báo rằng xét nghiệm trên 10 triệu người ở TPHCM sẽ cho ra kết quả 10,000 người có kết quả dương tính. Nói cách khác, 99.9% sẽ có kết quả âm tính.

Dĩ nhiên, 10000 người có kết quả dương tính không có nghĩa là phát hiện 10,000 ca nhiễm Covid-19. Tuy nhiên, con số 10,000 đó quá thấp để chúng ta dồn sức lực và tài chánh của người dân vào một chương trình qui mô như thế. Tôi sẽ giải thích tiếp dưới đây.

Lí do thứ hai: chi phí quá tốn kém

Thường, xét nghiệm bằng kĩ thuật RT-PCR khá tốn kém. Ở Úc, mỗi mẫu như thế tốn khoảng 150 đôla; nếu thêm xét nghiệm kháng thể IgG thì tốn đến 210 đôla. Nhưng ở Việt Nam thì chi phí, theo như một quảng cáo, là 750,000 đồng (tức gần 33 USD). Nếu xét nghiệm theo nhóm thì chi phí có thể là 460,000 đồng (20 USD). Nếu chúng ta lấy cái giá 20 USD là chi phí ‘bảo thủ’ (thấp), thì xét nghiệm trên 10 triệu người sẽ tốn 200 triệu USD, hay 4000 tỉ đồng.

Bốn ngàn tỉ đồng để phát hiện 10,000 ca dương tính. Tính bình quân, để phát hiện mỗi ca dương tính, người dân phải tốn 400 triệu đồng (hay 20,000 USD)! Có xứng đáng ‘đồng tiền bát gạo’ không? Tôi nghĩ đa số các bạn sẽ nói ‘không’.

Lí do thứ ba: lợi ích quá thấp

Ở trên, tôi nói rằng mục tiêu tối hậu của xét nghiệm đại trà không chỉ là phát hiện ca dương tính, mà là giảm tử vong. Bây giờ chúng ta thử xem qua giả định này. Hiện nay, chúng ta không có thuốc đặc trị cho bệnh nhân Covid-19, nhưng có vài thuốc được tái mục đích cho Covid-19 [4]. Những thuốc như Dexamethasone có thể giảm nguy cơ tử vong khoảng 36% [4].

Bây giờ chúng ta quay lại số ca cần điều trị. Giả dụ rằng chương trình xét nghiệm phát hiện 10,000 người bị nhiễm (một giả định lớn). Trong số này, chỉ có 3% là nặng và cần điều trị (theo số liệu của Bộ Y tế [5]), hay 300 bệnh nhân. Xác suất tử vong ở những bệnh nhân nặng này là khoảng 17% [6]. Do đó, con số tử vong dự kiến sẽ là 51 người.

Tuy nhiên, họ sẽ được điều trị, nên con số tử vong là 0.17*0.64*300 = 32 người. Nói cách khác, chúng ta cứu được 18 người.

Bây giờ, chúng ta sẽ hỏi: cần tâm soát hay xét nghiệm bao nhiêu người để giảm 1 ca tử vong? Trong dịch tễ học, câu trả lời cho câu hỏi này là ‘number needed to screen’ (NNS). Con số này phụ thuộc vào hiệu quả của thuốc điều trị [chúng ta đã biết] và xác suất tử vong.

Chúng ta biết rằng xác suất tử vong là 51 / 10,000,000 = 0.0000051. Nhưng vì họ được tầm soát / xét nghiệm và điều trị, nên xác suất tử vong mà chương trình xét nghiệm đem lại là 0.0000051*0.64 = 0.00000326. Suy ra, số người cần xét nghiệm để giảm MỘT ca tử vong là:

1 / (0.0000051 – 0.00000326) = 543,478.

Tức là, chúng ta phải tầm soát 543,478 để giảm 1 ca tử vong.

Chi phí để xét nghiệm để giảm 1 ca tử vong là: 10,869,560 USD.

Chính tôi cũng ngạc nhiên khi thấy con số quá cao như thế. Điều này càng nói lên rằng chúng ta sẽ phải chi rất nhiều tiền, nhưng không đem lại hiệu quả cho công chúng bao nhiêu.

Lí do thứ tư: sai sót trong xét nghiệm

Hôm trước tôi có giải thích rằng xét nghiệm đại trà dễ dẫn đến sai sót về kết quả. Sai sót xuất phát từ 2 nguồn: khâu lấy mẫu và khâu xét nghiệm. Lấy mẫu đại trà ngoài cộng đồng, trong môi trường không có kiểm soát, rất dễ bị ‘contaminated’, nhứt là khi các mẫu được gom vào một rọ. Đó là chưa nói đến bảo quản mẫu trước khi chuyển về phòng xét nghiệm.

Độ chính xác của xét nghiệm còn tuỳ thuộc vào nơi lấy mẫu. Chẳng hạn như có nghiên cứu cho thấy lấy mẫu ở cổ họng kém chính xác bằng lấy mẫu ở mũi.

Kĩ thuật xét nghiệm PCR tuy rất chính xác, nhưng vẫn có kết quả dương tính giả và âm tính giả. Dương tính giả là khi người ta có kết quả dương tính, nhưng họ không bị nhiễm. Âm tính giả là khi họ có kết quả âm tính, nhưng thật ra họ đã bị nhiễm. Tỉ lệ dương tính giả là khoảng 7% và âm tính giả có thể lên đến 20% [7].

Tuy con số không cao , nhưng nếu các bạn áp dụng cho 10 triệu người thì sẽ thấy rất cao. Lấy kết quả seroprevalence mà giả dụ (nhấn mạnh là ‘giả định’) rằng có 0.24% trong cộng đồng bị nhiễm [8], và nếu xét nghiệm tất cả 10 triệu người, chúng ta kì vọng sẽ có kết quả (xem giản đồ minh hoạ):

  • dương tính: 717,520 người, nhưng trong số này dương tính giả là 698,320 người.
  • âm tính: 9,282,480, nhưng trong số này sẽ có 4800 là âm tính giả.

Sai sót trong xét nghiệm (dương tính giả và âm tính giả).

Như vậy, các bạn thấy con số sai sót quá lớn: 703,120 nguời sẽ có kết quả sai.

Dĩ nhiên, những con số đó có thể sai, vì giả định có thể không đúng. Nhưng tôi tin rằng dù có sai thì con số kết quả xét nghiệm dương tính giả và âm tính giả vẫn hơn 500,000 người.

Thay đổi chiến lược xét nghiệm

Từ trong tim, tôi vẫn nghĩ đến xét nghiệm trong cộng đồng, và đã từng lên tiếng từ năm ngoái khi dịch chưa cao. Tôi nghĩ nên thay đổi chiến lược xét nghiệm: thay vì làm trên 10 triệu người, nên làm xét nghiệm ngẫu nhiên.

Theo phương án xét nghiệm ngẫu nhiên, chúng ta sẽ ứng dụng cách lấy mẫu theo cụm (cluster sampling). Chúng ta sẽ đi đến từng phường, và lấy ngẫu nhiên một số hộ gia đình. Lí do lấy gia đình là vì đa số các ca nhiễm là trong nhà (kinh nghiệm bên Úc). Chúng ta sẽ xem gia đình là đơn vị lấy mẫu. Còn lấy bao nhiêu thì là vấn đề kĩ thuật tính toán (sẽ bàn sau). Với cách lấy mẫu theo cụm như thế, chúng ta bảo đảm bao trùm cả thành phố, mà không cần phải xét nghiệm trên 10 triệu người. Cách làm này sẽ tiết kiệm rất nhiều tiền mà vẫn cho ra kết quả có tính khoa học cao.

***

Tóm lại, tôi đã giải thích tại sao một chương trình xét nghiệm đại trà như thế ở TPHCM sẽ tốn rất nhiều tiền, không có hiệu quả y tế cộng đồng, và không chính xác. Ở Anh, từ cuối năm ngoái, người ta cũng không làm như thế. Một quan chức cao cấp trong Bộ Y tế (Lord Bethell) viết rằng “Hiện nay, chúng tôi không có kế hoạch xét nghiệm đại trà; xét nghiệm bằng cách quét [cổ họng] không có triệu chứng không phải là một phương pháp chính xác để tầm soát trong dân số, bởi vì nguy cơ âm tính giả quá cao” [9] (Nguyên văn: ‘We are not currently planning mass asymptomatic testing; swab testing people with no symptoms is not an accurate way of screening the general population, as there is a real risk of giving false reassurance.’)

Trích thư của Lord Bethell gởi cho một dân biểu nói rằng Bộ Y tế Anh không làm xét nghiệm Covid-19 đại trà

Bên Anh người ta đã qua trải nghiệm xét nghiệm Covid-19 đại trà và họ không làm nữa. Nên ngưng chương trình xét nghiệm đại trà, và suy nghĩ cách làm khác cho hiệu quả hơn và ít tốn kém hơn. Nên dành số tiền dành cho xét nghiệm để đầu tư vào mua vaccine vì tiêm vaccine là ưu tiên số 1 hiện nay (chớ không phải xét nghiệm đại trà).

_____

[1] https://www.facebook.com/t.nguyen.2016/posts/1273137866466861

[2] https://www.pathologyjournal.rcpa.edu.au/article/S0031-3025(20)30936-3/fulltext

[3] https://www.health.gov.au/news/health-alerts/novel-coronavirus-2019-ncov-health-alert/coronavirus-covid-19-case-numbers-and-statistics#tests-conducted-and-results

[4] https://cuoituan.tuoitre.vn/cuoc-song-muon-mau/cac-lua-chon-trong-dieu-tri-benh-nhan-covid-19-1587801.html

[5] https://nguyenvantuan.info/2021/07/07/nen-ngung-dem-so-ca-nhiem

[6] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7920817

[7] https://nguyenvantuan.info/2021/07/06/sai-sot-trong-xet-nghiem-covid-19-va-dien-giai-ket-qua-xet-nghiem

[8] https://www.mja.com.au/journal/2021/214/4/seroprevalence-sars-cov-2-specific-antibodies-sydney-after-first-epidemic-wave

[9] https://www.bmj.com/content/bmj/suppl/2020/12/21/bmj.m4916.DC1/DHSCreply_Redacted.pdf